火害後耐火鋼與普通鋼梁柱銲接接頭十字試體快速拉伸實驗之研究

Abstract

本研究為了探討火害後耐火鋼與普通鋼梁柱接頭銲接區承受快速拉力作用時的行為，利用SN490B普通鋼與SN490C-FR耐火鋼兩種鋼材和相匹配的銲材製成「全耐火鋼梁柱銲接接頭十字試體」、「部分耐火鋼梁柱銲接接頭十字試體」、「全普通鋼梁柱銲接接頭十字試體」等三種鋼材配置的梁柱銲接接頭試體，並進行五種不同溫度處理（未受火害、升溫至800°C持溫1小時後空氣冷卻、升溫至900°C持溫1小時後空氣冷卻、升溫至800°C持溫1小時後水中冷卻、升溫至900°C持溫1小時後水中冷卻），藉以模擬鋼結構梁柱接頭受到火害高溫後，其銲材與母材可能造成的材質變化，本研究分別進行巨觀腐蝕試驗、金相組織觀測試驗、硬度試驗、快速拉伸實驗，透過硬度試驗和快速拉伸實驗瞭解火害前後耐火鋼與普通鋼梁柱銲接接頭十字試體，其巨觀機械性質與破壞模式的變化，並將結果加以彙整和比較。此外，本研究也針對火害前後十字試體之鋼材與銲道的巨觀組織與微觀組織進行觀測，並配合硬度試驗與快速拉伸實驗的結果，加以交叉分析與討論。快速拉伸實驗結果顯示：受到升溫至900?C後持溫1小時再水冷的溫度處理後，全普通鋼梁柱銲接接頭十字試體在快速拉力作用下，斷裂於ESW銲道與橫隔板相接的熱影響區，為脆性破壞，部份耐火鋼梁柱銲接接頭十字試體在快速拉力作用下，則斷裂於FCAW銲道與梁翼板相接的熱影響區，亦為脆性破壞，全耐火鋼梁柱銲接接頭十字試體因ESW銲道熔填不足，在受到快速拉力作用時，斷裂於ESW銲道與柱板的融熔處，為脆性破壞。其他梁柱銲接接頭十字試體，皆斷裂於翼板母材區或內隔板母材區。

Date of Award	2014 Sept 4
Original language	Chinese
Supervisor	Hsin-Yang Chung (Supervisor)